内盘或外盘?空气能家用机的十字路口

   2020-07-17 聪慧网sxxjymy80
核心提示:发表于: 2020年07月17日 17时38分43秒

    【慧聪热泵网讯】内置盘管技术在国内家用机空气源热泵市场引领了五年之后,今天其霸主地位正在动摇!继2008年大力推行外置盘管技术后,陆续有美的等企业跟进,纷纷加强对该技术的研发,目前已经有成品推向了市场。但是,外置盘管能否一统天下呢?外置盘管真的就一劳永逸了吗?这种在市场上只推行了不到一年半的设计模式是否是最优方案,目前还难以定论。

    外置盘管技术是否真的能成为未来发展潮流呢?面对厂家的不同宣传,经销商与消费者开始显得无所适从。为此,笔者采访了业内众多厂家技术专家及资深人士,以求抛砖引玉,共同促进行业技术的发展,创造出更加满足市场需求的热泵。

    传统内置,难言之殇

    现有的家用热泵热水器基本都带有水箱,拿来储存热水。其一可以弥补热水使用与制取时的功率差值,减小主机功率与成本;二是可以利用不同时段电价削峰填谷,直接减少运行费用;简单来说就是用时间换金钱的设备。而现有的水箱,基本既是储热场所又是制热场所,热泵的冷凝器是直接往水里放热。于是这里就有一个放热过程最优化的问题。

    传统内置浸泡式盘管的产品,盘管浸没在水中,直接给水加热。不过长久以来,这样的产品总有些问题:水管结水垢,使用一段时间后换热效果大减;水管受到腐蚀,制冷剂与水互相泄漏,轻则压缩机过载停机,重则液击损坏。幸亏氟利昂对人体基本安全,不然热泵热水器恐怕要落个“出师未捷身先死”的结果,和燃气热水器一样,“按时更换,到时淘汰”。

    外置盘管,你要多长?

    于是外置盘管技术应运而生。加热盘管被放置在水箱内胆外侧,像线轴一样把水箱捆的严严实实。加热管先把热量传给水箱内壁,再由内壁传递给水。水跟铜做的盘管没有接触,以此来避免铜管发生腐蚀。

    如此一来腐蚀问题没有了,不过加热的效率也降低了。不光不能使用盘管全部面积来传热,热的工质和水之间还要多一层不锈钢。专家指出:传热效果取决于温差、物体热阻和换热面积三个条件。温差不能提得更高,热阻又变大,那就只能增加换热面积了。外置式水箱普遍也是这么做的,其长度普遍达到了以前内置盘管的三倍长。由此带来了一个问题就是成本上升了。

    三倍长的铜管,虽然因为不接触水,管壁可以更薄,但总体计算下来,成本毫无疑问会增加。而反映到销售终端,价格就变高了。

    还有什么问题呢?一是水晶内胆不能用了,要使用不锈钢。因为加热管已经多了一层不锈钢“保温”了,要是再多一层高分子涂料,等到把水烧热,怕是胡子都白了。二是管路变长了,氟利昂系统的携油性下降,时间一长,对盘管换热和对压缩机润滑,都有不良影响。三是不锈钢一样会与水中的氯离子反应发生腐蚀。

    结垢腐蚀,真有其事?

    现有热泵水箱的工作温度区间,其实是不容易结水垢的。“现在按照国标55℃设计温度,水垢已经不是一个大问题了。85℃到100℃的温度区间,才容易生成坚硬垢。”专家表示,之所以内置盘管有结水垢的现象,一是水质的问题,水的硬度太高。二是使用的冷媒的排气温度太高。R22排气温度超过100℃,很容易在盘管入口段形成局部高温,从而产生水垢。但是如果换用制冷剂,合理设计排气温度,水垢基本不是问题。有使用过多年的水箱,拆开检修时其内置的铜盘管还是光亮的。

    再谈铜管腐蚀的问题。在开始之前我们先说说铜为什么会被腐蚀。其实在中性和偏碱性的水中,铜是相当稳定的,除非水里混有氨离子。而纯铜在偏酸性水中,基本也不发生腐蚀,但是在铜中混有铁杂质时,情况就不一样了。即使很少的铁也能与酸反应后氧化成三价铁离子,再与铜反应。其后铁被还原,而铜就变成铜离子,看起来就是铜被腐蚀了。铁在这电化学反应里起了一个催化剂的作用,不断腐蚀铜壁,直到其穿孔报废。而热水的温度更是大大加快了这个过程。

    “所以,应对腐蚀,最简单方法就是选用高纯度的铜作材料。”业内资深专家表示,在使用高质量铜管发生的情况下,10年的腐蚀量也不会超过0.1毫米。不过前几年国际铜价高,偷工减料的厂家不少,价格是降低了,质量也跟着一起趴下了。

    另外铜管的制作工艺对于其耐腐蚀的能力也有影响。连铸连轧生产工艺虽然比较先进,可以一次性轧制出内外螺纹或翅片,生产效率高,价格较低,但是与挤压工艺生产的光铜管相比,其表面缺陷较多,晶粒间的空隙较大,容易成为腐蚀的发源地。外置铜管为加强换热,采用连轧工艺生产的内螺纹管是相当合适的。但是内置盘管若使用劣质轧制铜管,再遇上劣质铜材,半年穿孔也就不是什么奇怪的事情了。

    专家透露,由于热泵整机生产企业大都不具备铜管生产能力,其使用的铜管多向专业铜管生产厂家订购,所以在质量控制上也难有大作为。将盘管外置,其实是换了一种思路来应对这个问题。但是内置盘管的产品,只要选用的盘管质量过硬,水箱制造技术过关,一样可以满足热泵设计全寿命内的正常使用。国外产品有使用几十年后其内置铜盘管始终光亮如新的,可见并不是内置盘管这样的设计本身有什么致命缺陷。对其易腐蚀的缺点的批评多少有点“李代桃僵”的味道。

    由此看来,其实关于水箱盘管的内置与外置之争,其实并没有争到点子上。二者并没有简单的“谁比谁更好”的关系。他们有各自的优点,也有局限,但是通过技术改进,也都可以达到良好的效果。殊途同归不成问题,关键在于企业有没有以质量为根本,哪怕为此要牺牲一定的利润。目前热泵产品成本尚高,如果想走入大众消费群体,则必须在成本、稳定、安全上下功夫。而对消费者来说,比起简单的关注“内置”还是“外置”,更多的时候全面了解一款产品才能做出正确的选择。

 
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